乾電池の中はどうなっているの?



◆【子供への わかりやすい回答】

▼電気ってなに?
(  こちら を参照下さい)


 難しい話だったけど、「自由電子がみんな同じ方向に動く」ことが
「電気が流れる」って事だったよね。 わかったかな?

 その自由電子は、いつもは、あっちに行ったり、こっちに来たり。。。
自由に飛び回っているんだよね。(だから自由電子だったよね)
これを、同じ方向に動かしちゃえば、電気が流れるはずだよね。

そう。流れるように工夫したものが、電池なんだよ。


▼分子とは?原子とは?イオンとは?
(  こちら を参照下さい)


この話をした時に、
・電子はマイナスの力を持っている。
・陽イオンはプラスの力を持っている。
・陰イオンはマイナスの力を持っている。

って、お話したよね。これも難しかったよね(^^;;

自由電子は、マイナスだから、陽イオンにくっつきたいし、
陽イオンも、自由電子を欲しがるんだよ。磁石のNとSみたいだね(^^)


(名前は、難しいから覚えなくても良いよ)
 片方に、亜鉛という金属、もう片方に銅という金属を付けて
硫酸という液に入れると、、、


 亜鉛は、自由電子だけを残して、亜鉛がどんどん硫酸に溶けていくんだ。

 硫酸は、実は陽イオンなので、プラスの力を持っている。

 銅は、ほとんど溶けない。だから硫酸は、自由電子が足りなくて
陽イオンなので、銅の金属の方から自由電子をもらいにくるんだ。

そうすると、銅も自由電子がなくなっちゃうので、今度は銅が
陽イオンで、プラスの力を持つ事になっちゃうんだ。


自由電子が、たまってきて、マイナスの力の亜鉛。
自由電子を取られて、プラスの力の銅。

 これを、線でつなげてあげると、自由電子が、亜鉛から銅の方へ
どんどん流れていくんだ。そして流れていった自由電子は、銅から
硫酸に、どんどん取られていく。


 そうだね。自由電子が同じ方向に流れるようになったよね(^^)
これで、電気が流れるんだ。
でもね。この硫酸のイオンがなくなると、自由電子はもう欲しくなくなるから
この流れは止まっちゃうんだ。

だから、乾電池は、しばらく使うと電気が流れなくなっちゃうんだよ。


売っている乾電池は、もっといろんな工夫がしてあって、
長持ちするんだ。

レモン電池なんかも、同じで、レモンの果汁が、硫酸と同じような
働きをしてくれるんだよ。


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【解説】

 という事で、基本的には、レモン電池も乾電池と原理は同じです。

このあたりは、幼い子には、じっくり説明してあげないと、理解するのは
大変だと思いますが、是非トライしてみて下さい。


 電池は電解質に液体(上記の例では硫酸)を使いますが、その一種乾電池は
乾いた粉末などを使うので「乾電池」といいます。


上記のような原理のレモン電池も、乾電池も一次電池といいます。
・マンガン乾電池
・アルカリマンガン乾電池
・オキシライド乾電池
・レモン電池
などです。

二次電池は、蓄電池ともいい、放電と逆方向に電流を流し、電気エネルギーを
蓄積することが可能な電池です。
・ニッケル電池
・リチウムイオン電池
・鉛蓄電池
などです。


その他、燃料電池、太陽電池などがあります。


上記説明では「硫酸は、実は陽イオン」と書きましたが、正確には
「硫酸の中の水素イオンが、陽イオン」です(割愛しました)。

 人類最初の電池は、紀元前250年頃。イラクの首都バグダッドで発見された
素焼きの壺、銅、鉄を使用した電池らしいです。


 その後は、電池らしきものは、無くなり(不思議ですね)、歴史上は、
電池の発明者はボルタという事になっています。

 1801年。ボルタは、希硫酸、銅、亜鉛を使った電池を発明しました。
これが「ボルタ電池」で、現在の電池の原型です。

 1881年。ボルタを記念し、電圧の単位をボルトとする事が決まりました。

乾電池も、「マンガン乾電池」→「アルカリ電池」→そして最近製品が
出回り始めた「オキシライド乾電池」と、進化を遂げてきています。




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